试析基于单片机的温室大棚智能清洁机

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1、河北农业大学硕士学位论文基于单片机的温室大棚智能清洁机姓名：周娟申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：刘俊峰;程天良20070601摘要随着人们对绿色食品、新鲜有机食品需求的不断追求和增大，温室种植、养殖发挥着越来越重要的作用，也为农户带来了更多的经济效益。为了提高温室大棚的透光率，使作物增产增收，本课题研究设计一款温室大棚智能清洁机，实现温室大棚顶部的半自动或全自动清洁。本文参阅了国内外有关清洁设备和清扫机器人的研究现状，在综合比较国内外同类产品的基础上，提出适合普通农户使用的温室大棚智能清洁机的研究目标和研究内容。在温室太棚智能清洁机的整体

2、设计方案中确定了其功能和组成结构。清洁机的功能主要是在温室大棚项部行走和清扫、吸尘。清洁机按机械结构来划分，包括行走模块、吸尘模块和控制系统。控制系统有主控单元、执行电机部分、传感器部分、遥控部分和电源部分。清洁机采用3轮车体结构，中心前轮为万向随动轮，两个后轮为主动轮，分别由两个电机独立驱动，依靠两轮的转速差实现转向。在清洁机行走的过程当中，通过吸尘口将毛刷扫起的灰尘和碎屑吸入尘仓。在控制系统的硬件设计方面，考虑到存储、接口资源、数据处理能力以及可靠性等，主控制器选择了ATMEL公司的AT89C52单片机，所构成的双CPU应用系统功能强、性价比高，适合

3、控制功能的要求。主动轮驱动电机、吸尘电机和毛刷电机均采用直流电机。主动轮驱动电机采用PWM控制，8253定时器，计数器产生频率固定脉宽可调的PWM脉冲，由H桥PWM集成功放电路芯片L298完成两个直流电机的驱动和控制；吸尘电机和毛刷电机均由场效应管来驱动。在传感器部分，增量式光电编码器对轮速进行检测，实现主动轮驱动电机的闭环PID控制；红外对管实现尘仓仓满检测。遥控器选用无线电遥控，实现对清洁机的遥控控制。在软件设计方面，通过分析底层与路径规划算法的衔接，实现了清洁机PID校正算法和路径规划算法的设计，并实现主控程序、遥控程序和传感器检钡9等予程序。分部

4、设计研究后，将清洁机的分部模块整合进行联合调试。关键词：温室大棚；智能清洁机；单片机系统；遥控；路径规划IntelligentCleanerforGreenhouseBasedOnSingleChipMicrocomputerCandidate：ZhouJuanSpecialty：agriculturalmechanizationengineering．Supervisor：LiuJunfangAbstractAlongwimpeople’sdemandofgreen向odandfreshorganicfoodiscontinuouslyincreasi

5、ng,plantingandbreedingaquaticsingreenhousebringsintomoreandmoreimportantplay，andalsobringsmoreeconomicbenefitsforthepeasanthousehold．Forincreasingthelighttransmittanceingreenhouse,andenhancingtheyieldofthecrop，akindofintelligentcleanerforplasticfilmgreenhousehasbeenresearchedandd

6、esigned,anditCancarryoutautomaticorfull-automaticcleaning．Thispaperfirstconsultsthedomesticandforeignresearchactualityonrelationalcleaningequipmentsandsweepingrobots．Basedonthecompagisonamongcongenerproducts，theresearchaimandcontentofintelligentcleanerforplastiefilmgreenhouseadap

7、ttobeusedbycommonfarmerisbroughtforward．Inthewholedesignschemeoftheintelligentcleanerforplasticfilmgreenhouse，thefunctionandconfigurationareintroduced．Thefunctionofthecleanerisrunningonthetopofgreenhouse，sweeping,andsuckingupdirt．Accordingtothemechanicalconfiguration，thecleaneris

8、composedofrunningmodule,suckingmoduleand